از بررسي كارواسراهاي سراسر ايران چنين بر مي آيد كه اساس معماري كاروانسراهاي ايران ، مانند ساير بناها ، تابع شيوه ، سنت و سبك رايج زمان بوده است . با اين ترتيب مي توان پنداشت كه كاروانسراهاي پيش از اسلام نيز تابع شيوه معماري زمان بوده و معماري خاصي نداشته است .
ولي ذكر اين نكته ضروري است كه شيوه معماري ، محل و منطقه ، مصالح ساختماني و موقعيت جغرافيائي نقش موثري در ايجاد اينگونه بناها داشته است شيوه ساختمان و معماري كاروانسراها از روزگار كهن تا به امروز دگرگوني بسيار نيافته و معمولا سبك بناي آنها همان ايجاد باره بند ها و اطاقهايي است.كه پيرامون حياط محصور،ساخته‎مي‎شده‎است.و لي‎درطرح‎و خصوصيات هر كدام ويژگي هائي بچشم مي خورد . چنانكه انواع ساباط ساده تا كاروانسراهاي بزرگ با طرحهاي جالب معماري است كه در گوشه و گاهي در ميان اضلاع ديواره هاي آن برجهاني قرار گرفته بطوريكه دروازه ميان دو برج يا شبه ستون جاي دارد و داراي سر دري است كه گاهي بر فراز آن ساختمان دو طبقه اي ساخته اند . در كاروانسراها اطاق هاي مسافران معمولا پيرامون حياط ساخته ميشده و پشت آنها اصطبل قرار داشته كه درب ورودي اصطبل ها در چهار گوشه داخلي بنا قرار داشته و گاهي در ايوان ورودي حياط باز مي شده است.
در دوره صفوي طرح معماري كاروانسراها متنوع گرديد و علاوه بر كاروانسراهاي چهار ايواني نوع كوهستاني ، مدور – هشت ضلعي و كويري بر طبق موقعيت جغرافيائي و مكاني احداث گرديد و. در دوره هاي زنديه، افشاريه و قاجاريه احداث كاروانسراها بشيوه گذشته ادامه پيدا كرد . از نظر طرح و نقشه كاروانسراها ي بشيوه گذشته ادامه پيدا كرد . از نظر طرح و نقشه كاروانسراهاي دوره ياد شده عموما از نوع چهار ايواني بوده و از لحاظ مصالح ساختماني نيز بر خلاف دوره متقدم كه از كه آجر و سنگ بوده اغلب از خشت استفاده شده است . همچنين بسياري از كاروانسراهاي دوره صفوي در عهد قاجاريه در طول 25 قرن كاروانسراها در ايران در مكان هاي دور افتاده مأوي و مسكن موقتي براي كاروانيان بوده ولي امروزه مهمانخانه و هتل جاي كاروانسراها را گرفته است .
آثاري كه از كاروانسراهاي كهن بدست آمده نشان مي دهد كه اطاق هائي براي نگهبانان ، كاروانسرا دار يا مامورين ساخته مي شده است . ولي كاروانسراهاي تجارتي داخل شهرها عموما دوطبقه بودند . در دو طرف دروازه ورودي داخل كاروانسرا نيز معمولا اطاق هائي براي پاسداران و كاروانسرا دارساخته مي شده است.
معمولا هر كاروانسرا داراي چاه آب و آب انباري است كه گاهي در وسط كاروانسرا در زماني خارج از محوطه جهت تامين آب مورد نياز مسافران ساخته شده است.آب انبارها از نظر معماري به اشكال مختلف ساخته مي‎شدند بعضي داراي شكل مستطيل باسقف ساده و بعضي مواقع در خارج كاروانسرا و بعضي مواقع در خارج كاروانسرا ساخته مي شدند مثلا آب انبارهاي كاروانسرا هاي خليج فارس همه بيرون از بنا قرار دارند . درحاليكه در مناطق مركزي عموما در داخل كاروانسراها براي رفع نيازمنديها مسافرين ، حتي نانوائي ، قصابي، آسياب ، نماز گاه و يك سري دكان جهت خريد فروش كالاهاي كارواني وجود داشت.
براي مثال مي توان از كاروانسراي دير گلچين در جنوب تهران در حاشيه كوير-وكاروانسراي‎مهيار واقع در جاده اصفهان شيراز نامبرد .
كاروانسراهاي حاشيه كوير نواحي مركزي ايران دراي بادگير است كه فصل تابستان هواي خنك را به اطاقهاي كاروانسرا مي رساند.
بادگيرها عموما در جهت مقابل دروازه ورودي روي ايوانها ساخته مي شده اند ، مانند رباط زين الدين در جاده يزد – كرمان و كاروالنسراي جوكار در نزديكي طبس .
در بسياري از كاروانسراها بخصوص از دوره صفويه به بعد بخاري ديواري يا مكاني براي بر افروختن آتش تعبيه شده است محل بخاري هاي ديواري يا در اطاق ها ساخته مي شده يا در محل هاي سر پوشيده . بيرون اطاق ها و همچنين بخاري هاي مرتفعي در اصطبل ها براي گرم شدن حيوانات ايجاد مي شده است كه جاي آن اغلب در پشت ديوار اطاق هاي مسكوني مسافرين بوده است . در كاروانسراهاي نوع كوهستاني اهميت بخاري به حدي بوده كه محل وسيعي را براي قرار دادن آتش و بخاري انتخاب كرده‎اند .
آبريز گاهها معمولا در گوشه حياط كاروانسرا و در زير يا داخل برجها ساخته مي شده است .
مصالح ساختماني اصلي بناي كاروانسراها در ايران از سنگ و آجر بوده است سنگ به دو صورت مورد استفاده قرار مي گرفته . در بعضي موارد سنگ ها كاملا استادانه تراش داده مي شده و در برخي اوقات از قطعات كوچك سنگهاي نتراشيده استفاده مي كردند . در بعضي نقاط نيز از تلفيق سنگ و آجر پي بنا را مي ساخته اند . نماي خارجي و داخلي عموما از آجر بوده است. در برخي از كاروانسرا ها از خشت و يا بلوك هاي خشتي استفاده مي شده است .
سقف اغلب كاروانسراهاي ايران نوك تيز و شيب دار است. بام ها اكثرا مسطح و باشيب كم ساخته شده اند و در قسمت هائي كه اطاق هاي بزرگ دارند سقف ها شكل قوسي دارند .
آب باران بوسيله ناودانها ئي كه در روي ديوار خارجي كاروانسرا ساخته مي‎شد به بيرون از كاروانسرا هدايت مي گرديد ولي دربعضي‎از كارونسراها نيز ناودانهائي كه در ديوار هاي حياط داخلي كار گذشته شده مشاهده شده است . تمامي درها و پنجره ها و تو رفتگي ديوارهاي حياط و اطاقهاو ايوانها در زمان صفويه با سقف هلالي ساخته شده اند بسياري از كاروانسراها همانند بناهاي مذهبي همدوره خود داراي تزئينات معماري مانند : آجر كاري – كاشيكاري – گچ بري و سنگ كاري مي باشد . تزئينات عموما در نماي خارجي كاروانسراها در قسمت دروازه ورودي ، طاقنما ها و ايوانها بكار مي رفته است . از كاروانسرا هائيكه داراي تزئينات جالب توجهي مي باشند . مي توان رباط شرف – رباط چاهه ، مهيار ، رباط پسنج و كاروانسراي گذر نام برد .
از نظر معماري كاروانسراهاي ايران متنوع بوده معماران ايران از طرح ها و نقشه هاي گوناگوني براي ايجاد كاروانسراها استفاده كردند .
تنوع طرح و نقشه هاي كاروانسرا هاي ايران ايجاب مي نمايد كه اين كاروانسراها برگروه هاي مختلف تقسيم گردند و خصوصيات و ويژگي هاي هر گروه جداگانه مورد بررسي و تحقيق قرار گيرد .
آرتور ابهام پوپ معتقد است كه :
«احداث و ايجاد كاروانسراها در ايران پيروزي بزرگ معماري ايران است و در هيچ جاي دنيا كاربرد و ويژگي هاي خاص معماري آن را نمي توان ديد ».
مطالعاتي كه توسط ماكسييم سيرو درباره طبقه بندي كاروانسراهاي ايران در دوره صفوي و بعد از آن انجام گرديده و تقسيم اين بناها به دو گروه كاروانسراهاي كوهستاني و كاروانسراهاي حياط دار دشت كافي براي شناخت همه كاروانسراهاي ايران نيست.از آنجايي كه احداث كاروانسراهاي ايران به دلايل گوناگون شكل و گسترش يافته شايسته است تمامي دلايل آن از شرايط آب و هوائي ، تا شيوه معماري منطقه اي مورد بررسي قرار گيرد.
در درجه اول كاروانسراهاي ايران را مي توان به گروهاي ذيل تقسيم بندي نمود:
الف) كاروانسراهاي كاملا پوشيده منطقه كوهستاني .
ب) كاروانسراهاي كرانه هاي پست خليج فارس .
ج) كاروانسراهاي حياط دار مناطق مركزي ايران .
گروه سوم از نظر پلان به انواع مختلف تقسيم بندي مي شوند:
از نظر معماري با اينكه طي قرنها پيشرفت هائي از لحاظ فرم بنا در ساختمان كاروانسراها بوجود آمده و علي رغم شباهت زيادي كه بين بنا هاي هر گروه ديده مي شود . ولي در جزئيات هر يك ويژگي هائي به چشم مي‎خورد كه از نظر تنوع حيرت آور است .